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1、45#鋼的調(diào)質(zhì)硬度模具鋼材的熱處理工藝發(fā)布日期:2010-03-03瀏覽次數(shù):0[整體熱處理]:對(duì)工件整體進(jìn)行穿透加熱的熱處理。[方法]:主要有退火、正火、淬火和回火等。根據(jù)在一般零件的加工工藝路線中所處的位置和作用,熱處理可分為預(yù)備熱處理更長(zhǎng)最后熱處理。一般零件的工藝路線為:毛坯(鑄造或鍛造)→退火或正火→機(jī)械(粗)加工→淬火+回火(或表面熱處理)→機(jī)械(精)加工。退火與正火常作為預(yù)備熱處理,其目的是為消除毛坯的組織缺陷,或?yàn)橐院蟮募庸ぷ鳒?zhǔn)備;淬火和回火工藝配合可強(qiáng)化鋼材,提高零件或工具的使用性能,可作為最終熱處理。45鋼經(jīng)不同熱處理后的性能熱處
2、理方法力學(xué)性能率σb(MPa)σs(MPa)δ(%)ψ(%)Ak(J)退火(隨爐冷卻)600~700300~35015~2040~5032~48正火(空氣冷卻)700~800350~45015~2045~5540~64淬火(水冷)、低溫加回火1500~18001350~16002~310~1216~24淬火(水冷)、高溫回火850~900650~75012~1460~6696~112一、退火[退火]:是將工件加熱到適當(dāng)溫度,保溫一定時(shí)間,然后緩慢冷卻的熱處理工藝。[常用退火方法]:完全退火、球化退火、去應(yīng)力退火等[目的]:根據(jù)不同情況,退火的作為可
3、歸納為降低硬度,改善鋼的成形和切削加工性能;均勻鋼的化學(xué)成分和組織;消除內(nèi)應(yīng)力等。1、完全退火——完全退火是將工件完全奧氏體化后緩慢冷卻,獲得接近平衡組織的退火工藝。[工藝]:完全退火加熱溫度為Ac3以上20℃~30℃,保溫時(shí)間依工件的大小和厚度而定,要使工件熱透,保證全部得到均勻化的奧氏體,冷卻方式可采用隨爐緩慢冷卻,實(shí)際生產(chǎn)時(shí)為提高生產(chǎn)率,退火冷卻至600℃左右即可出爐空冷。[應(yīng)用]:完全退火主要用于ωc>0.25%的亞共析鋼,低碳鋼和過(guò)共析成分的鋼不宜采用完全退火。低碳鋼完全退火后硬度偏低,不利于切削加工。過(guò)共析成分的鋼加熱至ACcm以上完全
4、奧氏體化后,則在隨后緩冷時(shí),將會(huì)有網(wǎng)狀二次滲碳體析出,使鋼的強(qiáng)度、塑性和沖擊韌度顯著降低。零件毛坯進(jìn)行完全退火,可使熱加工造成的粗大、不均勻的組織均勻化和細(xì)化;完全退火可降低硬度,改善切削加工性能,消除內(nèi)應(yīng)力。工程材料及成形工藝基礎(chǔ)45鋼完全退火后的組織(鐵素體+珠光體)45鋼鍛造后與完全退火后的力學(xué)性能比較狀態(tài)σb/Mpaσs/Mpaδs/%ψ/%αk/kJ?m2HB鍛造后650~750300~4005~1520~40200~400≤229完全退火后600~700300~35015~2040~50400~600≤2072、球化退火——為使工件中的
5、碳化物球狀化而進(jìn)行的退火工藝。[工藝]:球化退火的加熱溫度為AC1以上20℃~30℃,保溫后的冷卻有兩種方式:普通球化退火時(shí)采用隨爐緩冷,至500℃~600℃后出爐空冷;等溫球化退火則是先在Ar1以下20℃等溫足夠長(zhǎng)時(shí)間,然后再隨爐緩冷至500℃~600℃出爐空冷。[應(yīng)用]:球化退火主要適用于共析和過(guò)共析成分的鋼(高碳成分)。對(duì)于含碳量高的共析和過(guò)共析鋼鑄、鍛、焊件,進(jìn)行球化退火可得到硬度較低的球狀珠光體,如T10鋼經(jīng)球化退火后,硬度由255~321HBS降到≤197HBS。從而改善切削加工性能;同時(shí)獲得球狀珠光體也是為淬火作組織準(zhǔn)備,使淬火加熱時(shí)
6、奧氏體晶粒不易長(zhǎng)大,并可減小冷卻時(shí)變形和開(kāi)裂的傾向。工程材料及成形工藝基礎(chǔ)球狀退火后的組織(球狀珠光體)3、去應(yīng)力退火——去除工件塑性變形加工、切削加工或焊接造成的內(nèi)應(yīng)力及鑄件內(nèi)存在的殘余內(nèi)應(yīng)力而進(jìn)行的退火工藝。[工藝及應(yīng)用]:去應(yīng)力退火加熱溫度較寬,但不超過(guò)AC1點(diǎn),一般在500℃~650℃之間,鑄鐵件去應(yīng)力退火溫度一般為500℃~550℃;焊接工件的去應(yīng)力退火溫度一般為500℃~600℃。去應(yīng)力退火的保溫時(shí)間也要根據(jù)工件的截面尺寸和裝爐量決定。去應(yīng)力退火后的冷卻應(yīng)盡量緩慢,以免產(chǎn)生新的應(yīng)力。二、正火1、正火工藝及其目的——是將工件加熱奧氏體化后
7、在空氣中冷卻的熱處理工藝。[工藝]:正火處理的加熱溫度通常在AC3或ACcm以上30℃~50℃。對(duì)于含有V、Ti、Nb等碳化物形成元素的合金鋼,可采用更高的加熱溫度(AC3+100℃~150℃)。正火冷卻方式最常用的是將鋼件從加熱爐中取出在空氣中自然冷卻。對(duì)于大件也可采用吹風(fēng)、噴霧和調(diào)節(jié)鋼件堆放距離等方法控制鋼件的冷卻速度,達(dá)到要求的組織和性能。[特點(diǎn)]:與退火相比,正火的冷卻速度較快,轉(zhuǎn)變溫度較低。因此,相同鋼材正火后獲得的珠光體組織較細(xì),鋼的強(qiáng)度、硬度也較高。[應(yīng)用]:正火可以作為預(yù)備熱處理,為機(jī)械加工提供適宜的硬度,又能細(xì)化晶粒、消除內(nèi)應(yīng)力,
8、并為最終熱處理提供合適的組織狀態(tài);正火也可作為最終熱處理,為某些受力較小,性能要求不高的碳素鋼結(jié)構(gòu)零件提供合適的力學(xué)性能。